Венера находится относительно близко к Земле, и мы давно ее изучаем. Тем не менее наши сведения о погодных условиях на этой планете в ночное время остались очень скудными. Сейчас это изменилось благодаря японскому космическому зонду «Акацуки», который обнаружил присутствие облаков и неожиданное направление ночной циркуляции ветра на Венере.
Акацуки достигли Венеры в 2015 году. К сожалению, он не вышел на запланированную орбиту. Вместо этого его вывели на эллиптическую орбиту для изучения структуры и динамики атмосферы планеты. Успех Акацуки заключался в том, что они обнаружили, какие процессы происходят в атмосфере Венеры ночью. Здесь стоит отметить, что у Венеры самое медленное вращение из всех планет Солнечной системы, а это значит, что каждый ее день и ночь длятся около 120 земных суток.
Как и Земля, Венера находится в «обитаемой зоне» нашего Солнца. У него каменистая поверхность, плотная атмосфера и переменчивая погода. Чтобы изучить погодные условия на Венере, ученые наблюдают за движением облаков в инфракрасном свете. Это относительно легко на дневной стороне. Что еще ночью. Ночную сторону Венеры трудно наблюдать даже в инфракрасном диапазоне, и наблюдения на сегодняшний день не смогли показать, что именно там происходит.
Эту загадку предстояло решить Акацуки, первому японскому космическому зонду, вышедшему на орбиту другой планеты. Акацуки был разработан для наблюдения за Венерой и ее погодой с использованием, среди прочего, тепловизионная камера, которой не нужен солнечный свет для наблюдения. Первые фотографии не принесли ожидаемого результата, детали венерианских атмосферных образований были едва видны и часто неотличимы от фонового шума. Прорыв произошел только благодаря использованию т.н. укладка фотографий, т.е. складывание их в стопку (как карты в колоде), при котором сигнал усиливается (на том же месте стопки появляется другой идентичный элемент), а шум остается на аналогичном уровне (пиксели со случайными значениями ).
В случае Венеры этот метод было трудно применить, поскольку ее атмосфера вращается гораздо быстрее, чем сама планета, т.е. находится в состоянии сверхвращения. Атмосфера Венеры обращается вокруг планеты всего за четыре земных дня, а звездные сутки Венеры длятся 243 земных дня. Поэтому для компенсации этого движения на всех фотографиях необходимо использовать метод наложения. Когда это удалось, исследователи увидели венерианские ветры, дующие ночью с севера на юг. Удивительно, что это направление противоположно ежедневному потоку. Это наблюдение может помочь построить более точные модели венерианской погодной системы, которые, безусловно, будут полезны при поиске ответов на различные другие вопросы о погоде на Венере и, возможно, на Земле.
Направления ветров на дневной и ночной сторонах Венеры можно увидеть на изображении ниже. Желтые стрелки показывают направления, в которых дуют ветры ночью, а синие стрелки показывают атмосферные потоки днем. Красные стрелки показывают направление сверхвращения всей венерианской атмосферы.
Наши знания о Венере и ее климате могут значительно увеличиться в ближайшем будущем. В этом помогут не только Акацуки, но и еще три запланированных космических полета. Два из них, DAVINCI+ и VERITAS, должно реализовать НАСА, а третий, EnVision, — Европейское космическое агентство. Если все пойдет по плану, эти миссии полетят к Венере в конце этого десятилетия и начале 1930-х годов.
